CN112721556A - 一种平衡悬架总成 - Google Patents

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CN112721556A CN202110148504.8A CN202110148504A CN112721556A CN 112721556 A CN112721556 A CN 112721556A CN 202110148504 A CN202110148504 A CN 202110148504A CN 112721556 A CN112721556 A CN 112721556A
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刘珍
孙长春
杨永祥
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Abstract

本发明公开了一种平衡悬架总成，属于卡车悬架技术领域，包括纵梁，所述纵梁连接有横梁，纵梁的底部设置有中桥和后桥，所述横梁的两端分别设置有平衡轴，平衡轴穿过纵梁侧壁连接有骑马螺栓，骑马螺栓连接有钢板弹簧，钢板弹簧的前后两端分别与中桥和后桥连接。本发明创造性的将平衡轴与横梁集成设计，令平衡悬架总成既有整体式平衡悬架的承载大的优点又具有分体式平衡悬架质量轻的优势，本平衡轴总成受力可直接传递至车架与横梁，力的传递路径简洁，横梁不仅提供了车架所需要的抗弯、抗扭强度要求，还将左右平衡轴连接起来，增加了系统强度。

Description

一种平衡悬架总成
技术领域
本发明涉及卡车悬架技术领域，具体涉及一种平衡悬架总成。
背景技术
若将两个车桥(如三轴汽车的中桥和后桥)装在平衡杆的两端，而将平衡杆中部与车架作铰链式连接，则一个车桥抬高将使另一个车桥降低。而且，由于平衡杆两臂等长，两个车桥的垂直载荷在任何情况下都相等，不会产生个别车轮悬空的情况；这种能保证中、后桥车轮垂直载荷相等的悬架，称为平衡悬架。
目前，卡车中、后桥常采用的平衡悬架有整体式平衡悬架与分体式平衡悬架，整体式平衡悬架采用平衡轴将左右悬架支架连接成整体，其承载能力大，但重量大，力的传递路径也较为复杂，分体式平衡悬架左右悬架支架独立连接在车架上，结构紧凑，重量轻，但其承载能力也相对小。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种平衡悬架总成；该平衡悬架总成创造性的将平衡轴与横梁集成设计，令平衡悬架总成既有整体式平衡悬架的承载大的优点又具有分体式平衡悬架质量轻的优势，本平衡轴总成受力可直接传递至车架与横梁，力的传递路径简洁，横梁不仅提供了车架所需要的抗弯、抗扭强度要求，还将左右平衡轴连接起来，增加了系统强度。
为了解决上述技术问题，本发明提供的一种平衡悬架总成，包括纵梁，所述纵梁连接有横梁，纵梁的底部设置有中桥和后桥，所述横梁的两端分别设置有平衡轴，平衡轴穿过纵梁侧壁连接有骑马螺栓，骑马螺栓连接有钢板弹簧，钢板弹簧的前后两端分别与中桥和后桥连接。
本发明进一步改进中，上述钢板弹簧位于平衡轴下方，钢板弹簧置于骑马螺栓内部；所述钢板弹簧的底部设置有板簧压板，板簧压板与骑马螺栓螺纹连接。
通过上述设计，本方案可更便于钢板弹簧的夹紧，钢板弹簧倒置布置，通过骑马螺栓、板簧压板、将钢板弹簧中部与平衡轴夹紧，钢板弹簧两端分别置于中、后桥上，钢板弹簧承受车辆产生的垂向力，由于采用钢板弹簧倒置，车桥对钢板弹簧的垂向力与骑马螺栓对钢板弹簧的夹紧力方向相同，所以车辆在工作过程中受到的外力不增加骑马螺受力，而钢板弹簧与平衡轴之间的夹紧力增加，可以有效防止骑马螺栓与螺母(骑马螺栓与簧压板的连接螺母)之间的松动。
本发明进一步改进中，上述平衡轴上设置有轴凸缘，轴凸缘套接有橡胶衬套，橡胶衬套套接有平衡轴壳。
通过上述设计，本方案可更便于平衡轴、骑马螺栓和钢板弹簧的连接。
本发明进一步改进中，上述橡胶衬套的外壁中部设置有衬套凸缘，橡胶衬套的外壁两端分别设置有衬套斜面，橡胶衬套的内壁两端分别设置有与轴凸缘连接的衬套凹槽；所述橡胶衬套上设置有开口。
通过上述设计，本方案可更便于平衡轴与橡胶衬套连接牢固。
本发明进一步改进中，上述平衡轴壳的内壁中部设置有与衬套凸缘连接的轴壳凹槽，平衡轴壳的内壁两端分别设置有与衬套斜面相抵的轴壳斜面。
通过上述设计，本方案可更便于平衡轴壳与橡胶衬套连接牢固。
橡胶衬套的内径小于平衡轴的直径，安装时开口套在平衡轴上，衬套斜面与轴壳斜面配合达到安装时与工作过程中横向定位的目的；衬套凸缘与轴壳凹槽配合达到工作中横向定位的目的；衬套凹槽与轴凸缘配合达到工作中横向定位目的。
橡胶衬套安装在平衡轴上，平衡轴壳安装在橡胶衬套外侧，具体的，上轴壳和下轴壳通过连接螺栓将橡胶衬套夹紧；上轴壳和下轴壳夹紧后橡胶衬套上开口被压紧闭合，橡胶衬套的刚度增加，承载能力增加，达到承受车辆垂向力的目的，橡胶衬套夹紧后切向刚度较小，可以产生切向变形，所以上轴壳、下轴壳可以绕平衡轴转动，钢板弹簧与下平衡轴壳固定，所以中、后桥跳动时，钢板弹簧可以绕平衡轴转动达到平衡轴荷的目的。
本发明进一步改进中，上述平衡轴壳包括上轴壳，上轴壳螺纹连接有下轴壳；所述上轴壳的外壁两端分别设置有U型凹槽，U型凹槽与骑马螺栓连接；所述下轴壳的外壁中部设置有连接凹槽，连接凹槽与钢板弹簧连接。
通过上述设计，本方案可更便于平衡轴壳与骑马螺栓的连接，平衡轴壳与钢板弹簧的连接。
上轴壳的U型凹槽用于骑马螺栓的定位，U型凹槽平面垂直于平衡轴，充分利用了上轴壳、下轴壳的结构，使得上轴壳、下轴壳尺寸较小，重量轻。
上轴壳和下轴壳上的轴壳斜面、轴壳凹槽装配后形成完整圆环；连接凹槽用于安装钢板弹簧，使用于钢板弹簧横向的辅助定位。
本发明进一步改进中，上述横梁采用矩形空心梁结构；所述纵梁的侧壁设置有通孔，平衡轴穿过通孔与骑马螺栓连接；所述平衡轴的中心轴线与横梁的中心线重合。
通过上述设计，本方案可更便于横梁与纵梁的连接。
矩形空心梁结构，不仅有利于安装，而且抗弯与抗扭能力强。
平衡轴的中心轴线与横梁的中心线重合，可以提高钢板弹簧的安装高度，减小悬架高度。
本发明进一步改进中，上述横梁的两端端面上分别设置有侧面连接盘，侧面连接盘与纵梁内壁连接；所述横梁的两端上下侧面上分别设置有上下连接面，上下连接面与纵梁的上下翼面连接；所述横梁的前后侧面上分别设置有V型推力杆连接座，V型推力杆连接座连接有V型推力杆；所述横梁前后侧面分别连接的V型推力杆分别与中桥和后桥连接。
通过上述设计，本方案可更便于横梁与纵梁的连接牢固。
横梁通过侧面连接盘固定在车架侧面上(纵梁内壁)，通过上下连接面固定在车架上下翼面上，平衡轴通过车架上(纵梁侧壁)的开孔穿出；空心梁将左右平衡轴联成一体，有效改善了平衡轴的力传递路径，并提供车架所需的扭转、弯曲强度，简化了零部件数量。
本发明进一步改进中，上述纵梁连接有支架，支架的前后两侧分别连接有下推力杆，支架前后两侧连接的下推力杆分别与中桥和后桥连接。
通过上述设计，本方案可更便于控制中、后桥的上下跳动。
下推力杆的一端通过支架连接在车架上(纵梁上)，另一端连接在车桥上(中桥和后桥)，V型推力杆的一端连接在横梁上，另一端连接在车桥上(中桥和后桥)，V型推力杆与下推力杆、车桥、横梁组成等效的平面四杆机构，控制中、后桥的上下跳动，下推力杆与V型推力杆共同传递车辆产生的纵向力，V型推力杆承受车辆产生的横向力。
本发明进一步改进中，上述纵梁的侧壁上连接有导向板，导向板与钢板弹簧的侧壁相邻，导向板与钢板弹簧的间隙范围为1-3mm；所述纵梁侧壁上位于中桥的上方处和后桥的上方处分别设置有限位块，限位块与中桥和后桥的间隙范围为70-90mm。
通过上述设计，本方案在车架上(纵梁上)安装导向板，使用时，橡胶衬套扭转刚度相对小，导向板用于限制钢板弹簧的扭转；在车架上安装限位块，由于中、后桥跳动是由于橡胶衬套的扭转变形产生的，但其扭转变形角度较小，所以为保护橡胶衬套利用限位块限定橡胶衬套的扭转角度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明创造性的将平衡轴与横梁集成设计，令平衡悬架总成既有整体式平衡悬架的承载大的优点又具有分体式平衡悬架质量轻的优势，本平衡轴总成受力可直接传递至车架与横梁，力的传递路径简洁，横梁不仅提供了车架所需要的抗弯、抗扭强度要求，还将左右平衡轴连接起来，增加了系统强度。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明具体实施方式结构示意图。
图2是本发明横梁平衡轴结构示意图。
图3为本发明橡胶衬套内部结构示意图。
图4为本发明橡胶衬套开口结构示意图。
图5为本发明平衡轴、橡胶衬套和平衡轴壳配合示意图。
图中所示：1-纵梁；2-横梁；3-平衡轴；4-骑马螺栓；41-板簧压板；5-钢板弹簧；6-中桥；7-后桥；8-V型推力杆；9-支架；10-下推力杆；11-导向板；12-限位块；13-轴凸缘；14-橡胶衬套；15-上轴壳；16-下轴壳；17-衬套斜面；18-衬套凸缘；19-衬套凹槽；20-开口；21-轴壳斜面；22-轴壳凹槽；23-U型凹槽；24-连接凹槽；25-侧面连接盘；26-上下连接面；27-V型推力杆连接座。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
同时，本说明书中所引用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
同时，在本说明书的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示，一种平衡悬架总成，包括纵梁1，所述纵梁1连接有横梁2，纵梁1的底部设置有中桥6和后桥7，所述横梁2的两端分别设置有平衡轴3，平衡轴3穿过纵梁1侧壁连接有骑马螺栓4，骑马螺栓4连接有钢板弹簧5，钢板弹簧5的前后两端分别与中桥6和后桥7连接。
所述钢板弹簧5位于平衡轴3下方，钢板弹簧5置于骑马螺栓4内部；所述钢板弹簧5的底部设置有板簧压板41，板簧压板41与骑马螺栓4螺纹连接。
所述平衡轴3上设置有轴凸缘13，轴凸缘13套接有橡胶衬套14，橡胶衬套14套接有平衡轴壳；所述橡胶衬套14的外壁中部设置有衬套凸缘18，橡胶衬套13的外壁两端分别设置有衬套斜面17，橡胶衬套14的内壁两端分别设置有与轴凸缘13连接的衬套凹槽19；所述橡胶衬套14上设置有开口20。
所述平衡轴壳的内壁中部设置有与衬套凸缘18连接的轴壳凹槽22，平衡轴壳的内壁两端分别设置有与衬套斜面17相抵的轴壳斜面21。
所述平衡轴壳包括上轴壳15，上轴壳15螺纹连接有下轴壳16；所述上轴壳15的外壁两端分别设置有U型凹槽23，U型凹槽23与骑马螺栓4连接；所述下轴壳16的外壁中部设置有连接凹槽24，连接凹槽24与钢板弹簧5连接。
所述横梁2采用矩形空心梁结构；所述纵梁1的侧壁设置有通孔，平衡轴3穿过通孔与骑马螺栓4连接；所述平衡轴3的中心轴线与横梁2的中心线重合。
所述横梁2的两端端面上分别设置有侧面连接盘25，侧面连接盘25与纵梁1内壁连接；所述横梁2的两端上下侧面上分别设置有上下连接面26，上下连接面26与纵梁1的上下翼面连接；所述横梁2的前后侧面上分别设置有V型推力杆连接座27，V型推力杆连接座27连接有V型推力杆8；所述横梁2前后侧面分别连接的V型推力杆8分别与中桥6和后桥7连接。
所述纵梁1连接有支架9，支架9的前后两侧分别连接有下推力杆10，支架9前后两侧连接的下推力杆10分别与中桥6和后桥7连接。
所述纵梁1的侧壁上连接有导向板11，导向板11与钢板弹簧5的侧壁相邻，导向板11与钢板弹簧5的间隙范围为1-3mm；所述纵梁1侧壁上位于中桥6的上方处和后桥7的上方处分别设置有限位块12，限位块12与中桥和6后桥7的间隙范围为70-90mm。
目前，卡车中、后桥常采用的平衡悬架有整体式平衡悬架与分体式平衡悬架，整体式平衡悬架采用平衡轴将左右悬架支架连接成整体，其承载能力大，但重量大，力的传递路径也较为复杂，分体式平衡悬架左右悬架支架独立连接在车架上，结构紧凑，重量轻，但其承载能力也相对小。
因此，本申请的设计构思就是将平衡轴与横梁集成，使平衡悬架总成既有整体式平衡悬架的承载大的优点又具有分体式平衡悬架质量轻的优势。
本发明采用创新型的布置方式，使平衡悬架总成既有整体式平衡悬架的承载大的优点又具有分体式平衡悬架质量轻的优势；本发明采用钢板弹簧倒置安装，改善了骑马螺栓的受力情况，有效防止骑马螺栓频繁断裂的情况；平衡轴与车架横梁集成一体，平衡轴受力可直接传递至车架与横梁，力流简洁，同时横梁不仅提供了车架所需要的抗弯、抗扭强度要求，还将左右平衡轴连接起来，增加了系统强度，而且可以方便的调整由于钢板弹簧倒置引起悬架高度变化；采用上下加紧的橡胶衬套结构，改善了装配工艺，使得橡胶衬套总成可以在整车装配线上方便安装。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此，在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种平衡悬架总成，包括纵梁，所述纵梁连接有横梁，纵梁的底部设置有中桥和后桥，其特征在于：所述横梁的两端分别设置有平衡轴，平衡轴穿过纵梁侧壁连接有骑马螺栓，骑马螺栓连接有钢板弹簧，钢板弹簧的前后两端分别与中桥和后桥连接。
2.根据权利要求1所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述钢板弹簧位于平衡轴下方，钢板弹簧置于骑马螺栓内部；所述钢板弹簧的底部设置有板簧压板，板簧压板与骑马螺栓螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述平衡轴上设置有轴凸缘，轴凸缘套接有橡胶衬套，橡胶衬套套接有平衡轴壳。
4.根据权利要求3所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述橡胶衬套的外壁中部设置有衬套凸缘，橡胶衬套的外壁两端分别设置有衬套斜面，橡胶衬套的内壁两端分别设置有与轴凸缘连接的衬套凹槽；所述橡胶衬套上设置有开口。
5.根据权利要求4所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述平衡轴壳的内壁中部设置有与衬套凸缘连接的轴壳凹槽，平衡轴壳的内壁两端分别设置有与衬套斜面相抵的轴壳斜面。
6.根据权利要求5所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述平衡轴壳包括上轴壳，上轴壳螺纹连接有下轴壳；所述上轴壳的外壁两端分别设置有U型凹槽，U型凹槽与骑马螺栓连接；所述下轴壳的外壁中部设置有连接凹槽，连接凹槽与钢板弹簧连接。
7.根据权利要求1所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述横梁采用矩形空心梁结构；所述纵梁的侧壁设置有通孔，平衡轴穿过通孔与骑马螺栓连接；所述平衡轴的中心轴线与横梁的中心线重合。
8.根据权利要求7所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述横梁的两端端面上分别设置有侧面连接盘，侧面连接盘与纵梁内壁连接；所述横梁的两端上下侧面上分别设置有上下连接面，上下连接面与纵梁的上下翼面连接；所述横梁的前后侧面上分别设置有V型推力杆连接座，V型推力杆连接座连接有V型推力杆；所述横梁前后侧面分别连接的V型推力杆分别与中桥和后桥连接。
9.根据权利要求8所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述纵梁连接有支架，支架的前后两侧分别连接有下推力杆，支架前后两侧连接的下推力杆分别与中桥和后桥连接。
10.根据权利要求1所述的平衡悬架总成，其特征在于：所述纵梁的侧壁上连接有导向板，导向板与钢板弹簧的侧壁相邻，导向板与钢板弹簧的间隙范围为1-3mm；所述纵梁侧壁上位于中桥的上方处和后桥的上方处分别设置有限位块，限位块与中桥和后桥的间隙范围为70-90mm。
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